16 października 2021


Równolegle z projektem wykładzin kompozytowych, trwa praca polegająca na zaprojektowaniu elementów dodanych szkieletu, służących wyłącznie do montażu wyłożeń. Pół biedy, jeśli mamy do czynienia z nową konstrukcją wagonu. Tymczasem, często w przypadku modernizacji pojazdów szynowych, oryginalna dokumentacja szkieletu istnieje tylko w formie papierowej. Ponieważ konstrukcja odbywa się teraz najczęściej w trójwymiarowych systemach CAD – konstruktorów czeka trochę niewdzięczne zadanie digitalizacji oryginalnego szkieletu wagonu, aby dalszy proces projektowania mógł odnosić się do rzeczywistych warunków obszaru projektu. Montaż elementów kompozytowych do szkieletu wagonu odbywa się z wykorzystaniem listew z drewna (np. bukowego), zabezpieczonych impregnatem uniepalniającym, przykręcanych blachowkrętami do profili szkieletu. Jednakże często szkielet pudła wagonu nie ma profili rozmieszczonych wystarczająco gęsto, by służyły do zamocowania wszystkich elementów ścian bocznych. Należy także pomyśleć o sposobach mocowania np. foteli dla pasażerów, czy też stolików i śmietniczek, w wagonach kolejowych. Jeszcze większe wymagania stoją przed konstruktorami wagonów sypialnych. Tu utrudnienia są poważniejsze, niż w wagonach pasażerskich. Dlatego też konstruktorzy muszą zaplanować rozmieszczenie dodatkowych kątowników i wsporników stalowych, które zostaną wspawane. Stanowią one właśnie te wspomniane elementy dodane szkieletu wagonu. W przypadku omawianego sposobu montażu wykładzin, główne panele okienne zostają przykręcone wkrętami do listew na szkielecie, poprzez przekładki filcowe (uniepalnione szkłem wodnym), zapobiegające niepożądanym efektom dźwiękowym w późniejszej eksploatacji wagonu. Ze względu na estetykę, aby uniknąć widocznych połączeń śrubowych, międzyokienne panele boczne mocuje się do sąsiednich paneli okiennych za pomocą mocnych rzepów przemysłowych, pomocniczo wykorzystując wkręty w miejscach trudno widocznych, z reguły na dole i górze panelu. Wyodrębnienie paneli okiennych, jako oddzielnych elementów pozwala na rozluźnienie tolerancji montażowych, gdyż panel centruje się na otworze okiennym, a ewentualne naddatki wymiarowe części obcina się po zamontowaniu. Montaż paneli okiennych wkrętami możliwy jest np. w obszarze, gdzie później zainstalowane będą rolety okienne, a także na dole i górze panelu. W miejscach eksponowanych stosowane są także rzepy. Analogiczna zasada dotyczy również montażu bocznych wyłożeń sufitowych. Centralna część sufitu często stanowi miejsce montażu oświetlenia, a także innych urządzeń i instalacji. W starszych wagonach kolejowych eksploatowanych w Polsce praktycznie jest to niespotykane, ale w nowoczesnych konstrukcjach kolejowych to właśnie środkowa część sufitu kryje kanały rozprowadzające instalacji klimatyzacyjnej. Sensowne ze względów serwisowych wydaje się zaprojektowanie tej części sufitu w postaci otwieranych klap rewizyjnych, znakomicie ułatwiających dostęp do umieszczonych pod dachem wagonu instalacji i urządzeń, celem ich obsługi okresowej lub naprawczej.

Rys5a_Stylistyka-WPC Rys5b_Montaz-WPC Rys5c_Gotowy-WPC

Stylistyka wnętrza wagonu bezprzedziałowego, montaż elementów i stan po wykończeniu

Wagony kolejowe posiadają ściany działowe, oddzielające przedziały lub pomieszczenia funkcjonalne. Z zasady, ściany te wykonuje się ze specjalnej sklejki o właściwościach trudnopalnych. Aby zachować estetykę wykończenia takich ścian, najczęściej są one laminowane technikami stosowanymi w meblarstwie. Firma Rücker-Polska w realizowanych przez siebie projektach wykorzystała z powodzeniem innowacyjną technologię, polegającą na pokrywaniu płyt sklejki cienką warstwą kompozytu poliestrowo-szklanego, o kompozycji podobnej do stosowanej przy produkcji wykładzin bocznych i sufitowych. Tego rodzaju wykończenie ścian działowych doskonale pasuje do boków wagonu, jest trwałe, a dzięki zastosowaniu żywic o właściwościach trudnopalnych, znakomicie spełnia wymagania ognioodporności, szczególnie ważne w tym przypadku. Rolą konstruktora, w przypadku płaskich ścian działowych, jest określenie odpowiednich wykrojów płyt sklejki, uwzględnienie w projekcie grubości warstwy kompozytowej (zwykle jest to 1,5 do 2 mm), zaprojektowanie sposobu łączenia płyt i mocowania ściany w wagonie do struktury stalowego szkieletu. Należy zwrócić uwagę na możliwości montażowe. Zbyt wielkie połacie ścian będą bardzo trudne do ustawienia w ograniczonej szerokości wagonu, a w krańcowym przypadku, niemożliwe do wniesienia doń, nawet przez otwór drzwi czołowych wagonu. Niezwykle wdzięcznym obszarem dla projektanta jest toaleta. W tym pomieszczeniu często można użyć więcej fantazji, modelując bardziej atrakcyjne kształty paneli kompozytowych i wykazując się przy tym pomysłowością w łączeniu funkcjonalności z atrakcyjną, lecz umotywowaną technologicznie formą.

Rys6a_Barek-507_CATIA Rys6b_Barek-507_dzien Rys6b_Barek-507_noc

Model CAD i wystrój rzeczywisty (w dzień i w nocy) części barowej wagonu konferencyjnego 507A

Proces konstruowania elementów wnętrza wagonu musi uwzględniać współpracę i koordynację prac z grupami konstrukcyjnymi, odpowiedzialnymi za projekt układów funkcjonalnych pojazdu, w szczególności instalacji elektrycznej i grzewczo-wentylacyjnej. Niezmiernie istotny na etapie projektowania jest wczesny dobór osprzętu wnętrza. Począwszy od siedzeń, poprzez systemy drzwi wewnętrznych, oprawy oświetleniowe, uchwyty, półki na bagaż, skończywszy na wyposażeniu toalet.
Oddzielnych uzgodnień wymaga pozycja, rozmiary i wymagania funkcjonalne dotyczące szaf na instalacje elektryczne pojazdu. Szafy te powstają na ramie oddzielnego szkieletu, ze stalowych profili kątowych. Ich ściany stałe mogą być wykonane podobnie, jak ściany działowe, natomiast bardziej interesująca może być konstrukcja drzwiczek tych szaf. Jednym z rozwiązań może być wykonanie ich jako przestrzennego elementu kompozytowego. Aby zapewnić niezbędną sztywność, zachowując jednocześnie niską masę, wewnętrzną stronę wyklejki kompozytowej wykłada się cienką warstwą pianki poliuretanowej, a krawędzie wzmacnia metalowymi profilami, które później ułatwiają montaż zawiasów i zamków.